CN210979803U - 一种新型过热蒸汽减温器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型过热蒸汽减温器，由管道本体1、喷雾冷却装置2、导流装置3以及若干定位螺栓4组成。本实用新型所具有导流装置3能使过热蒸汽进入主管后首先实现分流，后形成内直流外旋流流场,内直流外旋流流场的存在加剧了过热蒸汽的紊流程度，改善冷却水雾化后产生的液滴射流与过热蒸汽混合程度、加快了液滴射流在过热蒸汽中的蒸发速度，提高减温效率，同时抑制了雾化不良产生的大粒径液滴撞击管壁而产生的冲蚀和局部热冲击。

Description

一种新型过热蒸汽减温器

技术领域

本实用新型涉及一种新型过热蒸汽减温器。

背景技术

蒸汽根据其温度与压力的对应关系可分为过热蒸汽与饱和蒸汽，因工厂内制程用汽设备均要求使用饱和蒸汽，故供热中心提供的过热蒸汽输送到各用汽点后必须先转化为接近饱和状态的蒸汽或过热度较低的蒸汽，此过程便需要减温器来实现。目前常见减温器的工作原理是以水为冷却介质，通过对冷却水施加压力经过一个或多个喷嘴后实现雾化，雾化后产生的液滴射流与过热蒸汽混合后蒸发吸收过热蒸汽热量，同时完成过热蒸汽的减温。

由于液滴的蒸发不是瞬时完成的，它需要一段充足的长度与过热蒸汽混合，减温器内部往往完成不了减温过程，而是在减温器出口的下游管道内完成。在此过程中，经喷嘴雾化后的液滴的温度、大小和分布状态尤其重要。在冷却水温度可控的情况下，液滴越小，从蒸汽流中分离的概率越低，蒸发越快，减温效率越高；但在实际情况中，由于喷嘴会产生淤积堵塞的情况，雾化不良的可能性很大，产生过大的液滴不仅影响了蒸发效率进而降低了减温效率，而且很容易从蒸汽流中分离到管壁上或是因为蒸发不充分游离到减温器下游设备中，导致减温器自身损坏或是减温器下游管路的冲蚀和设备的故障。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种新型过热蒸汽减温器，它能够在不增加设备投资及运行能耗的基础上，改善冷却水雾化后产生的液滴射流与过热蒸汽混合程度、提高减温效率的同时避免雾化液滴撞击管壁产生冲蚀及游离到下路设备中造成设备故障。

本实用新型的技术方案：一种新型过热蒸汽减温器，是由管道本体、喷雾冷却装置、导流装置以及若干定位螺栓组成。

前述管道本体由一段主管和一段支管组成，主管上有若干阶梯孔且两侧焊有法兰用于与上游及下游蒸汽管路连接；支管上部焊有支管法兰。

前述喷雾冷却装置由进水管、内外接头以及雾化喷嘴组成；进水管顶部焊有法兰用于与上游冷却水供给管路连接，进水管中部焊有定位法兰用于与支管法兰配合连接；内外接头用于进水管与雾化喷嘴的连接。

前述导流装置由变径管、螺旋翼及通孔组成，所述变径管的小径端为蒸汽入口侧、大径端为蒸汽出口侧，变径管的大径部分布有螺旋翼；所述螺旋翼的厚度能够满足在装配后与主管内壁紧密贴合，螺旋翼的宽度不小于进水管的外径,且螺旋翼上有与阶梯孔位置对应、数量相同的螺纹孔；所述通孔尽量在螺旋翼之中且其孔径与进水管的外径相同。

在本实用新型整体装配时，在主管上的若干阶梯孔及与其位置对应、数量相同的螺旋翼上的螺纹孔中拧入定位螺栓实现管道本体与导流装置的紧固连接，此时，导流装置的变径管小径端靠近主管过热蒸汽入口侧，导流装置的螺旋翼与主管的内壁紧密贴合、导流装置上的通孔与支管同轴，进水管定位法兰之下的部分通过支管和通孔的导向进入变径管内部，通过内外接头的螺旋配合后实现进水管与雾化喷嘴的连接，喷孔的中心线与主管(变径管)的中心线重合,且喷孔端面与导流装置的变径管大径端端面重合。

与现有技术相比，本实用新型具有导流装置，过热蒸汽进入主管后首先流经导流装置实现分流：部分气体进入螺旋翼与主管内壁形成的螺旋通道后形成旋流，另一部分气体由变径管小径端进入变径管内部保持直流。两股气体在变径管的大径端出口侧交汇形成内直流外旋流流场,冷却水流经进水管由雾化喷嘴雾化后形成液滴射流与过热蒸汽混合,内直流流场的存在使小粒径液滴随直流过热蒸汽沿管流动；外旋流流场的存在相当于一层环壁面气流保护，抑制了雾化不良产生的大粒径液滴撞击管壁而产生的冲蚀和局部热冲击，内直流外旋流流场的存在加剧了过热蒸汽的紊流程度，改善冷却水雾化后产生的液滴射流与过热蒸汽混合程度、加快了液滴射流在过热蒸汽中的蒸发速度，提高减温效率。

附图说明

图1为本实用新型整体装配图；

图2为本实用新型内部细节放大图；

图3为本实用新型管道本体示意图；

图4为本实用新型喷雾冷却装置装配示意图；

图5、图6为本实用新型喷雾冷却装置零部件示意图；

图7为本实用新型导流装置示意图；

图8、图9为本实用新型装配细节示意图；

图10为本实用新型实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本实用新型内容对本实用新型所作的一些非本质的改进仍属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，一种新型过热蒸汽减温器，是由管道本体1、喷雾冷却装置2、导流装置3以及若干定位螺栓4组成。

如图3所示，管道本体1由一段主管11和一段支管12组成，图中主管11左侧焊有蒸汽进口侧连接法兰111用于与上游蒸汽管路连接，右侧焊有蒸汽出口侧连接法兰112用于与下游蒸汽管路连接，主管11在图中位置左侧有若干阶梯孔113；支管12上部焊有支管法兰121。

如图4所示，喷雾冷却装置2由进水管21、内外接头22以及雾化喷嘴23组成；进水管21顶部焊有冷却水进口侧连接法兰211与上游冷却水供给管路连接，进水管21中部焊有定位法兰212用于与支管法兰121配合连接；如图5、图6所示，内外接头22有外螺纹221与内螺纹222，雾化喷嘴23在图中位置上部有进口侧螺纹231，右侧有喷孔232。

如图7所示，导流装置3由变径管31、螺旋翼32及通孔33组成，所述变径管31的小径端为蒸汽入口侧、大径端为蒸汽出口侧，变径管31的大径部分布有螺旋翼32；所述螺旋翼32的厚度能够满足在装配后与主管11内壁紧密贴合，螺旋翼32的宽度不小于进水管21的外径,且螺旋翼32有与阶梯孔113位置对应、数量相同的螺纹孔321；所述通孔33尽量在螺旋翼32之中且其孔径与进水管21的外径相同，应该注意的是，通孔33尽量取在螺旋翼32之中的原因是为了避免装配后进水管21在变径管31之外而在主管11之内的部分阻碍螺旋翼32与主管11内壁形成的螺旋通道进而不利于旋流的产生。

如图8、图9所示，在本实用新型整体装配时，图中位置左侧为过热蒸汽入口侧，在主管11上的若干阶梯孔113及与其位置对应、数量相同的螺旋翼32上的螺纹孔321中拧入定位螺栓4实现管道本体1与导流装置3的紧固连接，此时，导流装置3的变径管31的小径端靠近过热蒸汽入口侧、导流装置3的螺旋翼32与主管11的内壁紧密贴合使螺旋翼32与主管11内壁形成螺旋通道、导流装置3上的通孔33与支管12同轴；进水管21在定位法兰212之下的部分通过支管12和通孔33的导向进入变径管31内部，通过内外接头22的螺旋配合后实现进水管21与雾化喷嘴23的连接，安装后雾化喷嘴23的喷孔232的中心线与主管11(变径管31)的中心线重合,且喷孔232端面与导流装置3的变径管31蒸汽出口侧端面重合。

本实用新型的工作原理：过热蒸汽进入主管11后首先流经导流装置3实现分流,部分气体进入螺旋翼32与主管11内壁形成的螺旋通道后形成旋流；另一部分气体由变径管31小径端进入变径管31内部保持直流。两股气体在变径管31的大径端出口侧交汇形成内直流外旋流流场,冷却水流经进水管21由雾化喷嘴23雾化后形成液滴射流后与过热蒸汽混合,内直流流场的存在使小粒径液滴随直流过热蒸汽沿管流动；外旋流流场的存在相当于一层环壁面气流保护，抑制了雾化不良产生的大粒径液滴撞击管壁而产生的冲蚀和局部热冲击，内直流外旋流流场的存在加剧了过热蒸汽的紊流程度，改善冷却水雾化后产生的液滴射流与过热蒸汽混合程度、加快了液滴射流在过热蒸汽中的蒸发速度，提高减温效率。

Claims (4)

1.一种新型过热蒸汽减温器，其特征在于：由管道本体（1）、喷雾冷却装置（2）、导流装置（3）以及若干定位螺栓（4）组成。

2.根据权利要求1所述的一种新型过热蒸汽减温器，其特征在于：导流装置（3）由变径管（31）、螺旋翼（32）及通孔（33）组成，所述变径管（31）的小径端对应蒸汽入口侧、大径端对应蒸汽出口侧，变径管（31）的大径部分布有螺旋翼（32）；所述螺旋翼（32）的厚度能够满足在装配后与主管（11）内壁紧密贴合，螺旋翼（32）的宽度不小于进水管（21）的外径,且螺旋翼（32）上有与阶梯孔（113）位置对应、数量相同的螺纹孔（321）；所述通孔（33）尽量位于螺旋翼（32）之中且其孔径与进水管（21）的外径相同，并满足在装配后与支管（12）同轴。

3.根据权利要求1所述的一种新型过热蒸汽减温器，其特征在于：管道本体（1）与导流装置（3）的紧固连接是通过在主管（11）的若干阶梯孔（113）及与其位置对应、数量相同的螺旋翼（32）上的螺纹孔（321）中拧入定位螺栓（4）实现的。

4.根据权利要求1所述的一种新型过热蒸汽减温器，其特征在于：喷雾冷却装置（2）在装配完成后其雾化喷嘴（23）的喷孔（232）的中心线与主管（11）和变径管（31）的中心线重合,且喷孔（232）端面与导流装置（3）的变径管（31）大径端蒸汽出口侧端面重合。

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